專利名稱：一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于管殼式換熱器、熱交換反應(yīng)器等設(shè)備中換熱管內(nèi)強(qiáng)化傳熱和除垢阻垢裝置，特別涉及一種換熱管單元組合式內(nèi)插件間的連接裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會的不斷進(jìn)步、人民生活水平的不斷提高，人們對生活環(huán)境的要求也越來越高，因此，節(jié)能減排就成為了一項(xiàng)全世界都非常重視的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是在石油、化工、核電、火電、冶金、輕工、航空器件和船舶車輛等眾多領(lǐng)域都要應(yīng)用到許多換熱器，其中應(yīng)用最為廣泛的就是管殼式換熱器，但這些換熱器普遍存在換熱管內(nèi)壁結(jié)垢的現(xiàn)象，導(dǎo)致流體在 管道中輸送阻力增加，嚴(yán)重時還會阻塞管道，同時傳熱性能也大為下降；換熱管內(nèi)污垢會嚴(yán)重降低傳熱效率而引起重大能源浪費(fèi)，與此同時污垢一般具有腐蝕性，管壁會因此腐蝕，如果流體產(chǎn)生泄露，有可能會造成重大的安全隱患，因此在傳統(tǒng)上的處理辦法就是被迫采取停產(chǎn)清洗，這樣不僅耽擱了正常的生產(chǎn)進(jìn)度，同時還需要支付昂貴的清洗費(fèi)用；為了更好地解決這些問題，人們一直研究采用不停產(chǎn)的在線自動強(qiáng)化傳熱和除垢防垢的各種辦法和裝置。近年來出現(xiàn)了許多防垢除垢方法和裝置，其中之一利用流體推動螺旋紐帶旋轉(zhuǎn)能實(shí)現(xiàn)在線自動除垢的方法，螺旋紐帶中國專利申請?zhí)枮閆L95236063. 2，名稱為“傳熱管內(nèi)除垢防垢的清洗裝置”的發(fā)明創(chuàng)造，其技術(shù)方案中換熱管內(nèi)裝有與換熱管大體相等長度的紐帶，紐帶的徑向尺寸小于換熱管的內(nèi)徑，在換熱管進(jìn)液口處設(shè)置有軸向固定架，其中間部位有進(jìn)液孔，軸向固定架的頭部有一個軸孔，其內(nèi)裝有銷軸，銷軸尾部并與紐帶相連接；之后中國專利號為ZL200520127121. 9，公開了名稱為“轉(zhuǎn)子式自清潔強(qiáng)化傳熱裝置”的專利申請，此裝置是由固定架、轉(zhuǎn)子、柔性軸和支撐管構(gòu)成，兩固定架分別固定在換熱管的兩端；轉(zhuǎn)子的外表有螺旋棱，轉(zhuǎn)子上有中心孔；支撐架設(shè)在轉(zhuǎn)子與固定架之間，柔性軸穿過轉(zhuǎn)子的中心孔和支撐管固定在兩固定架上。該裝置具有在線自動防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的功能，流體在傳熱管內(nèi)順流或者逆流的情況下，均有防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的作用。但是，由于其連接采用的是柔性軸的軟連接，轉(zhuǎn)子和柔性軸自身存在一定重量，在重力的作用下，處于換熱管中段的轉(zhuǎn)子會偏離換熱管軸心，出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，當(dāng)換熱器正常工作時，在介質(zhì)的沖擊下，轉(zhuǎn)子連同柔性軸會產(chǎn)生偏離換熱管軸心的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使得轉(zhuǎn)子與換熱管管壁產(chǎn)生刮擦，在對管壁造成磨損的同時，轉(zhuǎn)子本身也受到磨損，從而降低了轉(zhuǎn)子的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種新的換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，采用了組合式硬連接轉(zhuǎn)軸，保證轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不會產(chǎn)生偏心現(xiàn)象，提高轉(zhuǎn)子使用壽命，同時提高現(xiàn)場安裝效率。為達(dá)到上述目的采用的技術(shù)方案是一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，包括中心轉(zhuǎn)軸、連接卡扣、限位球頭、鉚釘，連接卡扣的楔形開口槽為外側(cè)開口寬度大于內(nèi)側(cè)開口寬度，內(nèi)側(cè)開口寬度略小于中心轉(zhuǎn)軸直徑；連接卡扣開有三個徑向矩形通孔，連接卡扣開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的通孔；限位球頭開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的限位球頭通孔，在與此限位球頭通孔垂直方向上一側(cè)開有螺紋孔，采用螺釘將限位球頭固定在中心轉(zhuǎn)軸上；限位球頭外徑略大于連接卡扣軸向通孔內(nèi)徑，同時略小于連接卡扣徑向通孔長、寬中較小尺寸。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，該裝置位于換熱管內(nèi)多段轉(zhuǎn)子串之間，轉(zhuǎn)子串包含轉(zhuǎn)子和中心轉(zhuǎn)軸，中心轉(zhuǎn)軸是硬的鋼絲或鋼管，中心轉(zhuǎn)軸通過固定在換熱管兩端的掛件進(jìn)行軸向限位固定，中心轉(zhuǎn)軸是連接轉(zhuǎn)子的中心軸，中心軸穿過限位球頭中心孔，通過換熱管內(nèi)插件硬連接裝置的使用避免了轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生偏心而刮擦管壁的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的快速安裝，提高現(xiàn)場安裝效率。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣軸向通孔截面形狀可以為空心圓錐臺形、空心圓柱形、空心波節(jié)形或空心多棱形。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣徑向通孔截面形 狀可以為矩形、圓形或橢圓形。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣兩端以及三個徑向通孔間存在四段連接過渡段，每個過渡段上均開有與徑向通孔徑向方向平行的楔形開口槽，相鄰兩個矩形開口槽相差180度，楔形開口槽外側(cè)開口寬度大于內(nèi)側(cè)開口寬度，內(nèi)側(cè)開口寬度略小于中心轉(zhuǎn)軸直徑，利于安裝，同時可以卡緊中心轉(zhuǎn)軸，使其不會發(fā)生脫落，保證轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣迎水端外表面設(shè)計(jì)為弧形結(jié)構(gòu)或流線形結(jié)構(gòu)，降低加入連接卡扣后所產(chǎn)生的流動阻力。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣主體結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為圓柱形或圓錐臺形，若設(shè)計(jì)為圓錐臺形，小端錐臺面作為迎水端，大端錐臺面作為背水面，利用流線型減小加入連接卡扣而產(chǎn)生的流動阻力。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，中心轉(zhuǎn)軸、連接卡扣、限位球頭的材料可以是高分子材料、金屬或其他復(fù)合材料。本實(shí)用新型的有益效果是1、連接卡扣上矩形開口槽外側(cè)開口寬度比內(nèi)側(cè)大，內(nèi)側(cè)開口寬度略小于中心轉(zhuǎn)軸直徑，利于安裝，同時可以卡緊中心轉(zhuǎn)軸，使其不會發(fā)生脫落，保證轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)；2、中心轉(zhuǎn)軸穿入連接卡扣再由螺釘和限位球頭連接，可以避免轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于出現(xiàn)偏心現(xiàn)象而產(chǎn)生刮擦管壁現(xiàn)象，即保護(hù)管壁不被磨損，又延長了轉(zhuǎn)子的使用壽命；3、連接卡扣迎水端外表面設(shè)計(jì)成弧形和/或連接卡扣為圓錐臺形結(jié)構(gòu)可以減小加入連接卡扣后產(chǎn)生的流動阻力；4、本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置的分段式單元接連結(jié)構(gòu)，在拆裝過程中操作簡單，有利于提高安裝效率；。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，根據(jù)換熱管的具體長度來確定單元中心轉(zhuǎn)軸個數(shù)，用連接卡扣和限位球頭將中心轉(zhuǎn)軸連接起來，穿在換熱管內(nèi)，利用掛件對中心轉(zhuǎn)軸的兩端進(jìn)行軸向限位和固定。在正常工況運(yùn)轉(zhuǎn)下，由于中心轉(zhuǎn)軸為剛性軸，因此，轉(zhuǎn)子在流體推動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，處于換熱管中心位置，不會產(chǎn)生偏心現(xiàn)象，避免了轉(zhuǎn)子與換熱管內(nèi)壁發(fā)生刮擦，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動更趨平穩(wěn)，同時起到保護(hù)換熱管作用，也延長了轉(zhuǎn)子使用壽命。使用連接卡扣和限位球頭對中心轉(zhuǎn)軸進(jìn)行連接的操作簡單易行，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的快速拆裝，提高了現(xiàn)場安裝效率。

圖I是本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置中連接卡扣結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的左視圖。圖4是圖3的三維視圖。圖5是本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置中限位球頭三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置中限位球頭與螺釘 裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I一弧形結(jié)構(gòu)、2—連接卡扣、3—徑向矩形通孔、4一軸向圓形通孔、5—楔形開口槽、6—限位球頭、7—限位球頭通孔、8—螺紋孔、9一螺釘、10—中心轉(zhuǎn)軸、11 一掛件、12—轉(zhuǎn)子、13—限位鉚釘、14 一換熱管。
具體實(shí)施方式
如圖7所示，為本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置的一個實(shí)施例子，圖中所示強(qiáng)化傳熱裝置包括硬連接裝置、轉(zhuǎn)子12、換熱管14和掛件11，本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置穿裝在換熱管14內(nèi)，連接卡扣2完成對兩端中心轉(zhuǎn)軸10的連接，中心轉(zhuǎn)軸10兩端分別固定在掛件11上，掛件11固定在換熱管14兩端，四個轉(zhuǎn)子12穿裝在兩個掛件11之間的中心轉(zhuǎn)軸10上，連接卡扣2前后裝有限位鉚釘13。如圖I至圖6所示，本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，包括中心轉(zhuǎn)軸10、連接卡扣2、限位球頭6、鉚釘9 ;如圖2至圖4所示，連接卡扣2迎水端為弧形結(jié)構(gòu)1，減小由于加入連接卡扣2而產(chǎn)生的流動阻力；連接卡扣2的楔形開口槽5為外側(cè)開口寬度大于內(nèi)側(cè)開口寬度，內(nèi)側(cè)開口寬度略小于中心轉(zhuǎn)軸直徑，利于安裝，同時可以卡緊中心轉(zhuǎn)軸，避免發(fā)生脫落現(xiàn)象；連接卡扣2開有三個徑向矩形通孔；如圖5圖6所示，限位球頭6開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的限位球頭通孔7，可以使中心轉(zhuǎn)軸10順利穿入，在與此通孔垂直方向上一側(cè)開有螺紋孔8，采用螺釘9將限位球頭6固定在中心轉(zhuǎn)軸上。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣2主體結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為圓柱形或圓錐臺形，若設(shè)計(jì)為圓錐臺形，小端錐臺面作為迎水端，大端錐臺面作為背水面，利用流線型減小加入連接卡扣而產(chǎn)生的流動阻力。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，連接卡扣2軸向通孔截面形狀可以為空心圓錐臺形，空心圓柱形、空心波節(jié)形或空心多棱形。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，限位球頭6外徑略大于連接卡扣2軸向圓形通孔4內(nèi)徑，同時略小于連接卡扣2徑向矩形通孔3長、寬中較小尺寸，保證限位球頭6可以順利置于連接卡扣2內(nèi)。本實(shí)用新型一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，中心轉(zhuǎn)軸10為剛性軸，使轉(zhuǎn)子12在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中處于換熱管14中心位置，不會產(chǎn)生偏心現(xiàn)象，避免轉(zhuǎn)子12與換熱管14內(nèi)壁發(fā)生刮擦，保護(hù)換熱管14，延長轉(zhuǎn)子12使用壽命。連接卡扣2和限位球頭6對中心轉(zhuǎn)軸10進(jìn)行連接的操作簡單易行，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子12快速拆裝，提高了現(xiàn)場安裝效率?！?br> 權(quán)利要求1.一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，其特征在于包括中心轉(zhuǎn)軸、連接卡扣、限位球頭、鉚釘，連接卡扣的楔形開ロ槽為外側(cè)開ロ寬度大于內(nèi)側(cè)開ロ寬度，內(nèi)側(cè)開ロ寬度略小于中心轉(zhuǎn)軸直徑；連接卡扣開有三個徑向矩形通孔，連接卡扣開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的通孔；限位球頭開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的限位球頭通孔，在與此限位球頭通孔垂直方向上一側(cè)開有螺紋孔，采用螺釘將限位球頭固定在中心轉(zhuǎn)軸上；限位球頭外徑略大于連接卡扣軸向通孔內(nèi)徑，同時略小于連接卡扣徑向通孔長、寬中較小尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，其特征在于連接卡扣軸向通孔截面形狀為空心圓柱形、空心波節(jié)形或空心多棱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，其特征在于連接卡扣徑向通孔截面形狀為矩形、圓形或橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，其特征在于連接卡扣迎水端外表面設(shè)計(jì)為弧形結(jié)構(gòu)或流線形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，其特征在于連接卡扣主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓柱形或圓錐臺形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，其特征在于圓錐臺形連接卡扣主體結(jié)構(gòu)，小端錐臺面作為迎水端，大端錐臺面作為背水面。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種換熱管單元組合式內(nèi)插件硬連接裝置，主要包括中心轉(zhuǎn)軸、連接卡扣、限位球頭、鉚釘，連接卡扣開有三個徑向矩形通孔，連接卡扣開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的通孔；限位球頭開有內(nèi)徑略大于中心轉(zhuǎn)軸外徑的限位球頭通孔，在與此限位球頭通孔垂直方向上一側(cè)開有螺紋孔，采用螺釘將限位球頭固定在中心轉(zhuǎn)軸上，安裝時由連接卡扣和限位球頭將兩段硬連接中心轉(zhuǎn)軸連接在一起；本實(shí)用新型采用硬連接進(jìn)行安裝的轉(zhuǎn)子可以很好地懸浮于換熱管中，避免在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)由于中心轉(zhuǎn)軸的擺動而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子刮擦管壁的現(xiàn)象，限位球頭為球形，也可減小增加的水阻，可利用連接卡扣和限位球頭對兩段硬連接進(jìn)行快速拆裝，提高現(xiàn)場內(nèi)插件安裝效率。
文檔編號F28G15/00GK202582362SQ20122010996
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者關(guān)昌峰, 楊斯博, 閻華 , 張震, 丁玉梅, 楊衛(wèi)民 申請人:北京化工大學(xué)